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数控磨床范文1
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
一.引言
磨床是铝材、钢材轧制生产线的重要配套设备,其磨削精度和磨削效率直接影响钢板的轧制质量与生产效率。轧辊在铝板轧制过程中因高温氧化和机械磨损等原因会导致辊面几何精度损坏,需要周期性的对辊面进行磨削修复。而为了满足对板形控制的工艺要求,轧辊辊面母线需按照不同的工艺要求,加工成所需的各种特殊高次方曲线。同时工作辊与支承辊的辊面母线相互还要按一定的要求实现耦合匹配,因此加工的难度较高。数控系统根据轧辊表面母线的数学模型,控制机床作多轴复合运动,在运动过程中实现砂轮对辊面金属的磨削。在线测量系统实时地将测量数据反馈给磨床控制系统,并由控制系统对机床出闭环控制,从而完成对工件的精密加工。
二.轧辊磨床结构
1.床身
床身采用砂轮床身与工件床身分离的结构。床身调整垫铁间距短,刚性强,床身精度不易变化。
2.头架
采用三级三角皮带传动保证了传动的平稳和精度;使用交流主轴电机驱动能使头架实现正向和反向旋转;头架的位置控制功能,可实现拨盘角度自动定位,方便轧辊的吊装,减少辅助时间。
3.尾架
尾架移动采用电动驱动方式,液压自动锁紧。尾架配备大行程(1000mm)液压套筒。
4.砂轮主轴系统
砂轮主轴前后径后轴承均采用高精度动静压轴承,主轴轴向采用高精度推力轴承。
5.磨架及其进给机构
磨架采用单层整体结构,具有很高的刚性,磨架导轨为贴塑静压导轨,磨架进给机构由带减速装置的西门子交流伺服电机和经过精确预拉伸的精密滚珠丝杆副组成,具有很高的进给精度和灵敏度。
6.拖板(Z轴)
拖板采用V-平形形式的贴塑静压导轨,拖板进给机构由带减速装置的西门子交流伺服电机和经过精确预拉伸精密滚珠丝杆副组成,由数控系统通过交流伺服电机和圆光栅实现拖板的闭环位置控制。
伺服电机及其控制系统
磨床所有伺服电机全部采用西门子全数字化交流伺服电机,精度高可靠性高。
8.头架控制系统
头架采用西门子1PH7型交流主轴电机驱动,内装西门子Sine/Cos1Vpp,2048 S/R光电编码器,完成头架速度及位置的闭环控制。
砂轮控制系统
砂轮采用西门子1PH7型交流主轴电机驱动,内装西门子Sine/Cos1Vpp,2048 S/R光电编码器,完成砂轮速度及位置的闭环控制。
10.电气控制柜及柜内配电系统和控制元件
为保证磨床电气系统的整体可靠性,从电气控制柜箱壳到柜内的配电系统以及保护元件、开关元件、控制元件全部采用进口的国际名牌产品(西门子、威图)。
11.U1轴
U1轴传动系统是由带直角减速装置的西门子交流伺服电机驱动一套偏心轮传动机构,通过连杆驱动中心架上层滑板.尾架端中心架被设置为二层,下层底座可沿床身导轨纵向移动,上层滑板在U1轴驱动下可横向水平微量调整(调整量1.5),以实现对轧辊安装精度的校正。
12.数控系统
数控主机采用西门子新一代全数字控制系统840D,一体化S7-300可编程控制器,机床外部的I/O接点通PROFIBUS工业现场总线传输到中央控制系统,人机接口功能由新型高性能SINUMERIK PCU50模块完成。
13.人机接口
显示器采用西门子15寸液晶显示器OP15,中文/英文显示,操作系统采用MS-WINDOWS XP。系统具有完备的报警与诊断功能,配备丰富的帮助及操作提示。
14.测量架系统(X1轴)
测量臂导轨采用德车STAR的进口直线导轨,传动系统由带减速装置的西门子交流伺服电机通过无键连接方式驱动经过精确预拉伸的精密滚珠丝杆,由数控系统通过交流伺服电机和直线光栅实现测量架的闭环位置控制。15.高精度数控曲线磨削装置(U轴)
本装置采用静压偏心套结构(内装主轴动静压轴承),传动系统由带减速装置的西门子交流伺服电机通过无键连接方式驱动精密滚珠丝矸,通过直线滚动导轨副定位,使滚珠螺母上下移动进而带动高精度静压偏习套作小角度摆动,使装于静压偏心套内的砂轮主轴相对于辊面作微量无间隙切入(或退出)运动。
三.操作制度
1.操作人员经考试合格取得操作证,方准进行操作,操作者应熟悉本机的性能、结构等,并要遵守安全和交接班制度。
2.操作者必须根据磨床说明书的要求,详细了解并熟记各部位,方法及油的种类、牌号,按磨床图表的规定进行给油保养。
3.开工前,应按规定穿戴好防护用品,对照交接班记录薄,对磨床各部位进行详细检查,发现问题应及时逐级报告,异状未经排除不得开车工作。
4.开工前应对轧辊磨床下列部位进行检查:
5.工件的装卡必须符合规定,,必须确认磨床的状态正常后,方准开车。
6.加工轧辊必须事先清除被加工部位的油垢,黒污和灰尘等。根据工件的材质合理选用砂轮和磨制量,严禁磨削工件毛坯。
7.装卡和测量工件时,必须使砂轮退离工件和停车。工件与砂轮未离开时,不得中途停车。砂轮在接近工件时,不准用机动进给。
8.工作时禁止操作者离开磨床或托人代管,如因停电或其他原因必须离开时,应将砂轮离开工件后停车。重新开动磨床时,应确认各部无异状后方准开车。
9.磨床工作时,应注意各传动部分状态,如油温和油压是否正常,冷却液是否畅通准确地浇到工件上;油泵与电机的温度是否正常,有否异状异音;各操作手柄是否位里正确,各紧固件有否松动位移等。
10.禁止在工作台面与油漆表面放置金属物品。
11.禁止在工作台面及床体上敲打、拆装、矫直工件。
12.磨床发生事故后,应保持现场,切断电源.迅速报告,妥善处理。
13.工作完毕后,应将砂轮退离工件,切断总电源,各手柄放置在空位上。恢复磨床正常状态,做好日常保养。
14.认真填写交接班记录簿等有关记录。
15.必须根据轧辊磨床说明书的要求,在各部位,按规定的方法及油的种类、牌号,按磨床图表的规定,进行给油保养。
16.油注入油箱及其他容器前,应经建油网过滤,油箱油量必须达到油标线。
17.油壶、油枪等感油器具必须清洁完整,不同牌号的油脂不准混装。
18.油箱内不得留有好毛杂质,油箱中油如有沉淀、起垢、积水等现象应立即更换。
四.常见故障处理
随着我国机械加工的快速发展,国内的数控机床也越来越多。由于数控机床的先进性和故障的不稳定性,且大部分故障都是以综合故障形式出现,所以使得数控机床的维修难度加大了很多,但故障处理的步骤与方法不外乎以下几点。
1.对故障现场的充分调查
2.把可能造成故障的所有因素全部列出
3.确定鼓掌产生原因的方法
数控机床的数控系统品种繁多但无论是何种数控系统,发生故障时都可用以下几种方法对故障进行综合判断。
1.直观法。
2.利用数控系统的硬件报警功能。
3.充分利用数控系统的软件报警功能。
4.利用状态显示的诊断功能。
5.发生故障时应及时核对数控系统参数。
6.备件更换法。
7.利用电路板上的检测端子。
总之,当数控机床一旦出现故障时,维修人员遵循上述的检测步骤和方法就能正确判断出故障的起因及故障所在的位置。
五.维修保养
1:定期修理时,应更换油,清洗油箱必须将各机构清洗、擦拭干净。
2:换油时必须清洗滤油器,异油线、油杯、油盘,并流通油路;所有导油线,建油毡应清洗压干后,浸油放入油盘、油槽内。
3:油盘、油杯的滤油毡、导油线二周清洗一次;档毛毡垫每周清洗一次。
4:冷却液每隔2~3月更换一次。更换时要彻底清洗冷却液箱,不许有残留旧液与其他杂质等,冷却液泵在6~12个月必须清洗一次。冷却浓的配制应符合规定。
5:按规定定期送检压力表。
六.结束语
精密数控轧辊磨床调试,在日常生产中是十分重要的,因此必须遵循科学的制度和管理方法,保养为主,维修为辅,提高人员的专业能力和素养,最大程度发挥精密数控轧辊磨床的作用。
参考文献:
[1]李开佛国外数控技术发展概况[J]制造技术与机床1984年12期
[2]王时正瑞士、联邦德国和民主德国的机床工业近况[J]精密制造与自动化1984年01期
[3]肖箐柳钢热轧厂轧辊磨床数控改造[A]第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C]2006年
数控磨床范文2
【关键词】无心磨;修整器;数控化原理;改造
1、问题和现状
本公司有一台M1083普通外圆磨床,该磨床自动化程度较低,为手动进给,手动修整,加工精度对操作工人操作技术水平较为依赖,效率低且精度不高,磨削尺寸较为分散,主要用于通磨,当用于切入磨削时,其缺点就充分显示出来。现对其砂轮修整系统进行自动化改造。
2、机械部分的改造
为了充分发挥数控系统的技术特性,保证改造后修整器在数控系统的控制下具有较高的重复定位精度,较好的传动精度和工作稳定性,微量进给无爬行,使用寿命长、外型美观,机械部分作了如下改动:1、用滚珠丝杠螺母副代替原来的代替原来的普通滑动丝杠螺母副;2、使用了弹性联轴器联接伺服电机和滚珠丝杠;3、使用了刚度好,精度高的交叉滚柱导轨;4、滑体和壳体也做了相应的改造。
(1)滚珠丝杠螺母副的选型与特点
滚珠丝杠螺母副选用南京哈宁轴承制造有限公司生产的FFZD2005-3,相对普通滑动丝杠螺母副有以下优点:1、传动效率高,由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以具有较高的传动动效率,传动效率可达85%~98%,为滑动丝杠副的2~4倍。2、传动平稳,滚珠丝杠副工作时摩擦阻力小,静、动摩擦因数小,因而传动灵敏、平稳、低速不易爬行、随动精度和定位精度高。3、运动可逆性,滚珠丝杠相对滑动丝杠的另一特点是运动可逆性,不仅可将旋运动转成直线运动,也可将直线运动转换为旋转运动。4、可预紧,通过对螺母施加预紧力能消除滚珠丝杠副的轴向间隙,有助于提高定位精度和刚度,既使反转也没有空行程,反向定位精度高,且传动平稳。5使用寿命长,滚珠丝杠副采用优质合金钢制成,滚道表面淬火硬度达60-60HRC,表面粗糙度值小,而且是滚动摩擦,故磨损很小、使用寿命长。除此之外,价格也很合理。
(2)联轴器的选型与特点
联轴器联接伺服电机和滚珠丝杠,用来传递运动和转矩,联轴器的选用对传动的平稳性有着重要的影响,从使用要求和经济性考虑,新砂轮修整器选用无锡普瑞REP-BF2-16X19-D55L78弹性联轴器。该联轴器的特点:1、中间弹性体联接2、小扭矩时无回转间隙3、抗油,绝缘4、顺时针和逆时针回转特性完全相同5、超强的弹性体可吸收振动,补偿径向和角向偏差。
(3)交叉滚柱导轨组成、特点及选型
THK交叉滚柱导轨由专用轨道、滚柱保持架、滚柱、挡板组成,在VR型中精密滚柱互相直交地组合在一起的滚柱保持器与设置在专用轨道上的90°V形沟槽滚动面组合起来使用。通过将2列滚柱导轨平行地装配,使导轨系统能承受4个方向的负荷。而且,因能向交叉滚柱导轨施加予压,从而能获得无间隙且高刚性、动作轻快的滑动机构。
交叉滚柱导轨特点:①滚动磨擦力小,稳定性能好;②接触面积大,弹性变形量小;③有效运动体多,易实现高刚性、高负荷运动;④结构设计灵活,安装使用方便,寿命长;⑤机械能耗小和精度高,速度快,承载能力大。
交叉滚柱导轨的选型:滚柱保持架在轨道内以修整器行程的1/2沿导轨座移动的方向运动,为使保持架不出现悬臂状态,应满足LK≥A+B/2,LK为导轨长度,A为保持架长度,B为修整器行程,新砂轮修整器LK=300mm,A=250mm,B=100mm,所选用交叉滚柱导轨为日本进口的THK VR型VR15-300 *10Z。
3、电气部分的改造
(1)硬件电路的组成及设计
硬件电路主要由触摸屏GT1050/DC24V,可编程控制器FX3G-60MT-001,5M的通讯电缆、伺服驱动器MR-E-70A、伺服电机HF-SE73及伺服驱动器MR-E-100A、伺服电机HF-SE102、位置控制单元FX2N-20GM、稳压电源GS1/S-50-24、电源GS2/JN-250-24、直流电源JN-250A、变压器TC1/JBK3-400、变压器TC2/SG-2、电流表69L15-A、接近开关LJG1A-4ZOBN2还有各种继电器、接触器,断路器,按钮、指示灯、照明灯等组成。
(2)数控系统的控制原理
根据修整要求,从触摸屏输入修整量信息,经过数控装置FX3G-60MT-001的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后,将修整指令信息及X/Y轴运动控制参数(速度,位置设定值等)通过PLC程序中的TO指令写入到位控单元FX2N-20GM相应的地址,位控单元再将各轴的运动状态信息通过PLC程序中的FROM指令读出到PLC内相应的存储单元。位控单元FX2N-20GM是具有直线插补和圆弧插补功能的真正2轴定位专用单元,配备了各种定位运行模式,直接与带绝对位置检测功能的伺服驱动器连接,将PLC传输过来的指令以脉冲的形式发送给伺服驱动器MR-E-70A和MR-E-100A,伺服驱动器MR-E-70A把脉冲信号加强放大,使之能够驱动伺服电机HF-SE73工作,伺服电机再通过滚柱丝杠把旋转运动转化为砂轮修整的X轴进给运动。砂轮修整同时,伺服驱动器MR-E-100A也驱动Y轴伺服电机HF-SE102进行修整补偿运动,驱使砂轮进给机构补偿一定的位移量,以确保修整后,砂轮与工件的相对位置没有改变,从而保证修整后同一批工件尺寸的稳定性。开始修整砂轮后,数控装置控制电磁换向阀23E2-25B的通断和换向,通过油缸驱动修整器沿Z向移动,当移动到设定好的行程时,行程开关给数控装置反馈信号,数控装置控制电磁阀换向,油缸驱动修整器回到初始位置,以便进行下一轮砂轮修整。
4、结束语
实践证明,对M1083无心磨床砂轮修整器进行数控化改造是一种行之有效的方法,不减轻了工人劳动强度,增加了效率,同时经改造后,M1083无心磨床的磨削精度也得到了很大提高,从而企业创造了更大的经济效益。
参考文献
[1]《机床设计手册》.机械工业出版社.第三卷
数控磨床范文3
在这个物质极大丰富的时代,收入已经不是员工唯一追求的目标。除了追求高收入,现代的员工更加希望自己的能力得到认可,更希望在工作环境中得到更多的尊重与认同。因此,成功的管理者对待人才必须真诚,要真正根据员工的需求来满足他们的需求。第一,要对员工的需求给予高度的重视。在工作过程中,公司需要建设优良的企业文化,帮助员工确定共同的价值观,同时要对员工的理想予以肯定,并为其提供适当的条件,真正满足人才的多种需求[3]。第二,要充分考虑到员工的内心感受。有些管理者可能出于善意,但是往往在跟员工交流的过程中习惯性使用训斥的语气,态度看起来也是居高临下的,这样就会取得相反的效果,让员工产生逆反心理。第三,要充分认识到员工之间的差异,并且要尊重这种差异。人与人之间不管是在思想方面,还是能力方面或多或少都会存在差异,管理者不能忽视这种差异,而要正确对待这种差异,充分尊重不同员工的需求,解决大多数员工关注的问题。
2建立健全适合现代企业的薪酬制度
在目前这个时代,企业最重要的资源就是人才,人才是企业核心竞争能力的重要组成部分。人才质与量是企业真正实力所在。为了适应新时代的发展,企业都开始意识到人才的重要作用,并且建立了相应的人才信息储备库,确保在企业发展过程中有足够的人才资源。而如何才能留住人才,为企业发展作贡献呢?当然,企业的薪酬制度必须合理完善。合理完善的薪酬制度需要结合多个方面来实现,包括企业分配、职工参与、市场的调节以及政府的引导等。对于为企业带来很大利益的人才,不仅要从物质上给予足够的奖励,更要在精神上高度尊重与认可,并通过宣传来带动其他人才的积极性,使企业具备更多的专业人才。
3构建科学合理的企业员工考评制度
人员的有效管理离不开对员工的考评,这是人员管理的重要环节。建立和完善员工考评制度,不仅能在很大程度上将员工的积极性调动起来,还能够鼓励员工的进一步发展。员工考评办法的制定必须科学合理,充分考虑人性化的因素。在制定过程中,要尽量让相关者参与,而不能只由某一位领导者独立确定考评办法,从而确保考评办法的公正合理。制定好考评办法之后,要在员工之间进行宣传,让员工对评估的规则有充分的了解,免得员工产生一些负面心理。考评结果出来之后,要对表现优秀的员工给予一定的奖励,同时也要鼓励表现欠缺的员工好好努力。总之,要充分发挥考评制度的激励作用,调动员工的工作积极性。
4把企业文化建设作为企业管理的根本性机制
知识经济新时代也更加重视企业文化的建设,尤其是我国新发展的一些高新技术产业,很多成功的企业管理将文化建设摆在重要的位置,并且通过建设优良的企业文化来加强人员管理,对人才给予足够爱护与尊重,并为他们的发展提供足够的空间,帮助人才实现自己的人生理想。因此,要将企业文化的建设当作一种重要的管理手段,充分发挥文化的作用。
5结语
数控磨床范文4
关键词:数控转塔冲床模具 提高模具加工质量 模具应用
中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(b)-0121-01
1 数控转塔冲床模具在使用中常见问题
1.1 模具带料问题
模具带料会造成废料反弹,其相关因素:(1)模具刃口的锋利程度,刃口的圆角越大,越容易造成废料反弹。(2)模具的入模量,机床每个工位的入模量是一定的,模具入模量小,容易造成废料反弹。(3)模具的间隙是否合理,如果模具间隙不合适,容易造成废料反弹。(4)被加工板材表面是否存在较多的油物。(5)弹簧疲劳损坏。(6)不良。
1.2 模具对中性问题
在使用中,模具冲芯各侧位置会有磨损量不一的现象发生,有些部位划痕较大,磨损较快,而有些部位则磨损较慢,特别是在细窄的长方模具上这种情况特别明显。该问题主要原因:(1)机床转塔设计或加工精度不能满足要求,特别是上下转盘的模具安装座的对中性不好。(2)模具的设计或加工精度不能满足要求。(3)模具凸模的导套精度不达标。(4)模具间隙过大或者过小。(5)由于长期使用磨损造成模具安装座或模具导套对中性不好。
1.3 模具弹簧疲劳损坏
在使用和保养中,数控转塔冲床模具弹簧往往容易被忽略,不同的冲床设备和模具对应的弹簧规格也不同,不同的弹簧其性能和使用寿命不同,需要定期对弹簧进行相应的保养或更换。否则,容易导致模具带料问题或者造成损坏模具或导套等更大的损失。
2 正确使用数控转塔冲床模具的技术要点
2.1 保证最佳的模具间隙
模具间隙是指冲头进入下模中,两侧的间隙之和。模具间隙的选择取决于板厚、材质以及冲压工艺等,不同板厚或者材质应选用相应的模具间隙,间隙过小或者过大或者损坏模具或者影响冲孔质量。如果模具间隙选用的合适,就能够保证良好的冲孔质量,毛刺和塌陷减少,保持板料平整,有效防止带料,延长模具使用寿命。模具间隙的判定主要通过检查冲压废料的情况的办法。废料如果出现粗糙起伏的断裂面和较小的光亮面,就说明间隙过大。断裂面与光亮面形成的角度与间隙成正向比。间隙越大,隙冲孔时会形成卷边和断裂,甚至出现一个薄缘突起。
2.2 消除和减少粘料的方法
由于冲压时会产生压力和热量,板料的细小颗粒就会粘结在冲头表面上,从而影响冲件的质量。一般采用的方式防止过热,同时也会减少摩擦。如果无法或出现废料回弹等情况,可采取交替使用同尺寸冲头冲压的办法,多个冲头轮流冲压可使每个冲头在使用之前有较充足的冷却时间。要去除冲头上的粘料可用细油石进行打磨,避免进一步粘料的产生打磨方向应与冲头运动的方向应保持一致。要避免使用粗纱布进行打磨,防止冲头表面变得更加粗糙,粘料现象再次发生。
2.3 冲很多孔时防止板料变形的措施
如果在一张板上冲很多孔,板材就会出现变形现象。这是由于每次冲孔时,由于冲切应力的积累,孔周边的材料会向下变形,板料上表面出现拉应力,而下表面则出现压应力。当冲很少的孔时候,这种重切应力不会影响板材的质量,但当冲很多的孔时,板料上下表面的拉应力和压应力在某点上不断积累,就会致使材料不平整、变形。防止此类变形的方法是:改变孔的冲切顺序,隔孔冲切,然后返回冲切剩余的孔。这样能够有效的降低在同一方向顺序冲压时的应力累积,虽然这种冲切方法也会产生应力,但是它会相互抵消前后两组孔的应力,从而防止了板料的变形。
2.4 尽量避免冲切过窄条料
当模具用于冲切宽度小于板材厚度的板料时,冲头会由于侧向力作用而弯曲变形,而令一侧,由于间隙过小会使磨损加剧,严重时会使下模刮伤,或者同时使上下模损坏。另外,剪切过窄条料时,板料往往不会被完全剪掉,而是会倾向弯入下模开口中,甚至会楔入冲模的侧面。避免这种磨具磨损的办法是,尽量避免步冲宽度过小的窄条板料,特别是小于2.5倍板材厚度的板料;如果无法避免窄料冲切,建议使用退料板或者使用全导向模具。
2.5 不同材质板材应选用不同材质模具
冲头的表面硬化通常采用的方法是镀钛、渗氮等,冲头的表面硬化层不仅是表面涂层,它是属于冲头基体的一部份,它是厚度为12μm~60μm的分子结构。通过表面硬化,在冲不锈钢板等特殊材料时模具的磨损会降低,但模具的表面硬化并不能延长其使用寿命,通过表面硬化的冲头,其保养的方法仍然是适当、及时刃磨以及按规程操作等常规方法。表面硬化的模具仍可按通常的方式刃磨。以下情况可使用表面硬化的冲头:冲软或粘性的材料(如铝);冲薄的研磨性材料(如玻璃环氧片);冲薄的硬质材料(如不锈钢);频繁地步冲;非正常的情况。
3 冲床模具的保养知识
3.1 冲床模具在使用中的保养
(1)模具要定期或者及时清理和油润:模具安装使用前应严格检查,清除脏物;在生产中定时对模具上下相应滑动部位和刃口上应多次加油或冲压油;生产结束后要对模具进行全面检查、全面的清檫,清檫完毕后应及时涂抹防锈油,并且封闭保存,确保模具的清洁、以便于今后的正常使用。
(2)在转盘上安装凸凹模时,要严格按照模具的安装程来进行安装,避免将凸凹模具的方向安装的不一致,对于那些具有安装方向要求的模具则要慎之又慎,避免因安装错误而出现事故。
(3)安装模具的操作工具应该使用较软的金属制成,如铝或铜等,如果操作工具硬度过高,安装过程中可能会因敲、砸等动作损坏模具。在运送过程中要保护好模具,轻拿轻放,避免刃口和导向损坏。更换模及刃模时,启动设备前后应注意安全,以防设备、模具、人身受损。
3.2 冲床模具在使用后保养
(1)适时刃磨:冲床模具的刃口刃磨量是有限的,刃口磨损时应及时刃磨,如果继续使用,会使得刃口磨损加速,从而使得冲件质量下降,缩短模具的使用寿命。实践证明,把握适当的刃磨时机很重要,不要等到必须刃磨的时候才去刃磨,经常性的微量刃磨不单能减小冲裁力,保证良好的工件质量,而且可以加倍延长模具的使用寿命。 另外掌握正确的刃磨方法也有助于模具使用寿命的提高。为防止模具因过热而开裂或者退火,刃磨时应加制造商要求的优质冷却液;刃磨后,需要用油石把刃口的毛刺去除,并把刃口打磨出半径为0.03mm~0.05mm的平整圆角,这样就可以防止刃口崩裂。另外,刃口面不能带有磁性,必须进行退磁处理,以防止堵料情况的发生;冲头去磁处理并喷上油,防止生锈。
数控磨床范文5
刀具企业从传统的单纯加工型企业逐步发展成为涉及刀具基础材料、表面处理、基础工艺和成套服务等具有综合高科技特征的开发型企业。刀具发展的重要特征之一是专业化、复合化和多功能化,导致刀具结构日趋复杂,形状变得十分特异。普通机床和卡具已经无法保证刀具和刀片的安装基准和切削单元之间的空间位置精度。另外,为用户提供综合服务的深度和广度日益成为衡量现代工具企业竞争力的重要标志。在传统工具工业的生产模式下, 利用大切削量加工方式实现很高的金属切除率,通过小的主偏角把高速进给的径向力转化为轴向力;用悬伸较长的刀杆对较深的模腔或外轮廓进行高效加工,通过主副切削刃之间的平缓的过渡刃,可以增加刀尖的强度,又能改善加工的表面粗糙度。为使刀片装夹时更可靠,适应大进给量的要求,在刀片的底面设计出一个圆柱形的凸起,在安装时与刀座凹陷的孔相配合,可承受大部分切削力,减小中间夹紧螺钉的载荷。
然而,数控车床普通车刀是机夹车刀不可替代的,普通车床在粗加工时表面能清楚地看到一条螺旋线,而精车加工一旦吃刀深度小于0.05mm时,表面就看不到螺旋线,看到的只是紊乱的表面。这是因为粗加工时切削用量大,切削力大,车刀被切削力紧紧压住,而精车时切削用量小,切削力小,车刀不稳定,除了螺旋线外,自身还有振动,所以出现紊乱的加工表面。要解决这个问题只能增加切削力,特别是径向切削力,它使车刀越推越紧,这也正是本文所要阐述的。数控车床更是如此,因为普通车床的丝杠是梯型螺纹,有较大的摩擦力,如图1所示。而数控车床丝杠是滚珠的,摩擦力很小,车刀更容易振动,如图2所示。
一、加工过程的切削力分析
数控精车刀在精车过程中要产生一个足够的切削力来使车刀稳定。切削加工时,工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力,称为切削力。如图3所示,切削加工时,在刀具的作用下,切削层、切屑和工件都要产生弹性变形和塑性变形,这些变形产生的力,将转变的正压力Fp和Fc分别作用于刀具的前面和刀具的后面上。同时,又因为切屑与刀具前面、工件与后面有相对运动,在正压力作用下,会产生摩擦力Ff和Fp,分别作用于刀具的前面和刀具的后面上。把刀具前面上的力FD、FC合成为F,把刀具后面上的力Ff、Fp合成为FD,然后,再把力Ff和Fc合成为F,F就称为总切削力。这总力的大小决定刀具的稳定,只能减小刀具的前角和后角,还可磨出负倒棱。
二、优选车刀角度的基本原则
优选车刀角度实际上是对前角、后角、主偏角、刃倾角和刀尖状况的选择。
1.前角的选择
对于任何一把车刀,前角都是非常重要的,因为前角的大小,对切削的好坏关系很大。前角大时,由于切屑变形小,切削力下降,如果前角小则切削费力。根据前面分析,在特定的条件下选较小的前角和后角,以适当增加切削力。由于是精车,切削用量小,所以机床完全能够承受,相反增大切削力有利于车刀的稳定。
2.后角的选择
合理的后角可以减小车刀后面与工件的摩擦和车刀后面的磨损,后角太大或太小都会影响到刀头的强度。因此,我们可以选择较小的后角来增大切削力,为了减小后面与工件的摩擦,可采用双重后角。
3.主偏角的选择
主偏角直接影响着车削中的车刀寿命和车削平稳性。在进给量和背吃刀量相同的情况下,减小主偏角可使切屑变薄,主切削刃参加切削的长度增加,当主偏角减小后,会加大车削中的切削力,正是我们所需要的。
4.刃倾角的选择
刃倾角也叫主切削刃斜角,它是车刀主切削刃和基面之间的夹角。其作用主要是影响刀头的强度和控制切屑的流出方向。刃倾角有正值、负值或0值,当刀尖低于主切削刃时,刃倾角为负值;当高于主切削刃时,刃倾角为正值;当主切削刃与基面平行时,刃倾角为0值。
三、刀刃圆弧半径
由于切削刃不可能是绝对锋利的,总有刃口圆弧(见图4),一般硬质合金刀具的刃口圆弧半径为0.02~0.5mm,所以切削时,切削层内一层很薄的金属切除不了,而受刃口圆弧的挤压,发生剧烈的变形。一方面,已加工表面产生弹性复原;另一方面,这部分金属与后刀面发生强烈的摩擦和经过挤压变形后,使已加工表面硬度提高,这种现象称为加工硬化。在一般人眼里这种情况是有害的,关键是我们要利用这一现象,有意研磨出一定的圆弧半径,既增大了切削力,又能使表面产生剃削,再配以合理的切削用量,在数控车床上获得良好的表面质量,经过实践证明是完全可行的,也是笔者在研究过程中的最大收获。
四、影响工件表面粗糙度的因素分析
1.残留面积
工件上的已加工表面是由主、副切削刃切削后形成的,两条切削刃在已加工表面上留下的痕迹如图5所示。
已加工表面上未被切去部分的截面积,称为残留面积。残留面积越大,高度越高,则表面粗糙度越大。从图5可以看出,进给量、刀具主偏角、副偏角和刀尖圆弧半径都影响残留面积的高度。此外,切削刃的表面粗糙度大也会复印在已加工表面上。而且切削时,切削刃还会受残流面积挤歪。因此实际的残留面积高度比理论值大些。
2.积屑瘤
用中等速度切削塑性金属产生积屑瘤,因为积屑瘤既不规则又不稳定,一方面一部分脱落的积屑瘤嵌入已加工表面,使加工表面形成硬点和毛刺,表面粗糙度大。
3.振动
刀具、工件或机床部件产生周期性的振动会使已加工表出现周期性的振纹,使表面粗糙度明显增大。综上所述,车刀刀尖要研磨出半径0.4~0.5mm的圆弧,既能减小残留面积, 减小表面粗糙度,又能增强刀尖强度,如图6所示。
五、车刀的磨削与研磨
车刀切削刃刃磨的表面粗糙度应比加工零件的表面粗糙度小2~3级,这样才能获得较低的表面粗糙度,特别是用样板车刀车削成型面时,车刀刃口上的不平痕迹会明显地反映到零件表面上。因此特别要注意刀刃的刃磨与修光。车刀切削刃可用放大镜检验,或按个人经验凭手指的感觉,如果刃口呈锯齿壮,则所车削的零件表面必然粗糙。
车刀刃磨好后要仔细研磨,车刀研磨可用油石或研磨粉进行。研磨硬质合金车刀时用炭化硼,当用油石研磨时,油石应与车刀被研表面紧紧平贴,并沿与刀刃平行的方向平稳移动,推时用力,回来时不用力,不能沿与刀刃垂直的方向上下移动,这样会影响切削刃的锋利,刀尖易于研钝;车刀研磨后,用放大镜或目测砂轮刃磨后的残面痕迹消除;检查切削刃是否有缺口、锯齿状等缺陷;表面粗糙度达0.8μm;车刀几何角度是否符合加工要求。
数控磨床范文6
[关键词] 单骨孔技术;双骨孔技术;慢性硬膜下血肿
[中图分类号] R619.05 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2013)07(b)-0038-03
慢性硬膜下血肿(chronic subdural hematoma,CSDH)系头部外伤后3周以上出现的临床症状,介于硬脑膜与蛛网膜之间,具有完整包膜的血肿[1]。目前对于硬膜下血肿的出血的来源及其发病机制尚未完全清楚,可能是一种独立于颅脑外伤的头颅疾病,本病好发于50岁以上的中老年人,且起病隐匿,部分患者仅有轻微的头痛,还有部分患者患有血管性或出血性疾病,无其他特殊的临床特征,易误诊[2]。临床主要是靠CT及脑磁共振的检查确诊。
CSDH一旦出现呕吐、恶心等颅内压增高症状时,需要立即行手术治疗。目前临床上首选治疗方法为钻孔引流,且效果满意,预后良好[3]。本研究在传统的单骨孔外科诊疗技术的基础上,开展双骨孔技术,取得了较好的效果,现将结果报道如下:
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取安国市人民医院2010年3月~2012年12月治疗的CSDH患者96例,随机分为观察组及对照组,每组各48例。观察组男32例,女16例,年龄39~72岁,平均(56.4±4.6)岁;出血部位:额颞顶部12例,额颞顶枕部36例,平均血肿量(110.45±24.64)mL;其中单侧血肿32例(左侧17例,右侧15例),双侧血肿16例。对照组男34例,女14例,年龄41~71岁,平均(57.6±4.2)岁;出血部位:额颞顶部13例,额颞顶枕部35例,平均血肿量(109.65±23.64)mL;其中单侧血肿34例(左侧18例,右侧16例),双侧血肿14例。所有患者经入院前CT或磁共振检查诊断为CSDH。
1.2 临床表现
96例患者经诊断后均符合手术指征。其中有20例患者表现为不同程度的意识障碍,有30例患者表现为1侧肢体麻木、无力等,有32例患者表现为反复的头痛、头晕伴不同程度的肢体麻木;有14例患者呈现不同的精神症状。所有患者入院前给予Markwalder神经功能评分,其中观察组平均(1.45±0.23)分,对照组平均(1.48±0.25)分。两组患者年龄、性别、基础疾病,入院前Markwalder神经功能评分和临床表现差异无统计学意义(P > 0.05),具有可比性。见表1。
1.3 手术方法
术前经安国市人民医院伦理委员会批准,并告知患者相关手术风险及相关事项,经患者签完手术知情同意书方可手术。
根据CT显示层面,患者取仰卧位,头偏向健侧,等静脉麻醉满意后,对照组于血肿最厚处,一般在侧额部发际内冠状缝前中线旁做一长3~4 cm的直切口。根据患者实际状况进行向外或向内侧扩大骨孔。切开头皮直达骨膜,电凝止血后切开血肿外侧壁血肿包膜,缓慢放出部分硬膜下血肿,等颅内压下降后扩大血肿包膜切口,可见暗红色液体流出,用带孔的引流管轻柔放入血肿腔边缘,且不断更换方向,若有阻力可一边旋转一边送入,待完全后,另一端缓慢抽吸血肿。然后通过钻孔部位注满生理盐水冲洗血肿至洗液清亮后取出(注意冲洗压力不可过大)。再取引流管一根剪3个侧孔(侧孔位于不同方向)放入血肿腔内,深约1.5 cm,用明胶海绵填塞骨孔,另戳侧孔引出皮外,血肿腔内充填足量的生理盐水,夹闭引流管,缝合切口前血肿腔内注入生理盐水排出血肿腔内的气体,明胶海绵堵塞钻孔部位,缝合切口时防止出血返流入血肿腔,引流管从切口内侧端引出固定或从切口内侧切小口引出固定,引流管接无菌引流袋持续闭式外引流,引流袋位置高于侧脑室额角5~8 cm或高于血肿腔的最高位。术后呈头低脚高位,引流2~5 d后拔除引流管。术后给予常规消炎、止血、补液治疗。拔管前应常规行颅脑CT检查。
观察组手术方式同对照组,分别于血肿前后钻骨孔各1个,加上血肿腔冲洗及术后持续闭式引流;术后呈头低脚高位,引流2~5 d后拔除引流管。术后给予常规消炎、止血、补液治疗。拔管前应常规行颅脑CT检查。
1.4 观察指标
观察两组患者血肿清除情况,平均住院时间、术后残余量、并发症发生情况等,总清除率=完全清除+部分清除。另外临床症状的比较采用Markwalder神经功能评分[4]。
1.5 统计学方法
采用统计软件SPSS 11.0对数据进行分析,正态分布计量资料以均数±标准差(x±s)表示,两独立样本的计量资料采用t检验;计数资料以率表示,采用χ2检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组患者治疗后血肿清除情况及术后残余量比较
观察组血肿完全清除率高于对照组,观察组死亡率及术后残余量均低于对照组,差异均有统计学意义(P < 0.05)。见表2。
2.2 两组患者治疗前后Markwalder神经功能评分比较
两组治疗后Markwalder神经功能评分均低于治疗前,差异有统计学意义(P < 0.05)。观察组治疗后Markwalder神经功能评分与对照组比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。见表3。
2.3 两组患者住院天数、术后并发症及复发率比较
观察组采用双骨孔治疗术后并发症发生率8.33%,主要有脑脊液漏1例,发生率为2.08%,癫痫发作2例,发生率为4.17%,精神障碍1例,发生率为2.08%,无张力性气颅发生;治疗后7 d复发2例,复发率为4.16%。对照组术后并发症发生率为25.0%,主要表现为脑脊液漏2例,发生率为4.17%,癫痫发作4例,发生率为8.33%,精神障碍3例,发生率为6.25%,张力性气颅2例,发生率为4.17%,颅内感染1例,发生率为2.08%;治疗后7 d复发8例,复发率为16.67%。观察组住院天数、并发症发生率、复发率均低于对照组,差异均有统计学意义(P < 0.05)。见表4。
3 讨论
CSDH是临床脑外科的常见病和多发病,其约占脑外伤患者的1%,部分患者就诊时不能提供明显的外伤史,从而造成严重的并发症,病死率较高,一般好发于50岁以上的高龄者,目前其发病机制目前观点尚未统一[5]。老年人由于行动迟缓更容易受到意外伤害,由于伤后由于症状较轻或受伤时间已较长,当时未出现明显的不适,常常被忽略,等症状出现时,血肿可能压迫周围组织或者形成脑疝,给临床的治疗带来很大的不便。除外伤性原因及其他疾病外,CSDH与老年人生理性脑萎缩关联也很密切,据文献报道,老年人脑组织体积减少100 g,脑组织出现萎缩,颅腔内相对空间可增加3%~5%[6]。颅腔内脑组织的活动度就会因脑萎缩而增大,增加脑血管的易损性,同时脑萎缩引起蛛网膜下腔间隙增宽,桥静脉充盈及延长更会使桥静脉易损性增加,头部外伤后造成桥静脉破裂出血,从而形成硬膜下血肿[7]。
由于硬膜下血肿一般都是出血量较大导致的,加上老年患者体质差,营养不能及时跟上等原因,血肿很难自行吸收,往往需要手术治疗。目前临床一致认为,钻孔引流术为首选治疗方式。其主要特点是手术创伤小,操作简单,治愈率较高[8]。本研究对96例CSDH患者分别采用单骨孔技术及双骨孔技术治疗,结果发现,在入院前情况基本相似的前提下双骨孔技术明显优于单骨孔技术。
CSDH患者由于受伤时对脑组织未造成严重损害,多因无典型临床症状而易被忽略。随着血肿不断增加,压迫症状逐渐明显,患者经过一定时间后出现头痛头晕、恶心、饮食不佳、智能障碍、言语不清、肢体无力等临床症状。所以血肿清除情况是治疗的关键指标。本研究中观察,采用双骨孔技术治疗后血肿完全清除率为91.67%(44/48),血肿部分清除率为8.33%(4/48),无死亡病例;术后残余量为(18.9±4.6)mL。对照组血肿完全清除率为79.17%(38/48),部分清除率为16.67%(8/48),有2例死亡。术后残余液量为(25.6±5.7)mL。观察组血肿完全清除率高于对照组,病死率及术后残余量均低于对照组,差异均有统计学意义(P < 0.05)。
临床研究表明,硬膜下血肿手术过程中需要反复清洗,以求将血肿、积液周围局部形成的纤溶物质及纤维蛋白降解产物尽可能的冲洗干净,从而恢复硬膜下腔正常止血机制[9]。本研究中观察组患者采用双骨孔技术,达到了术中血肿清除效果,最大程度上恢复了硬膜下腔的正常止血机制,从而大大地减少了术后并发症的发生。结果显示,术后并发症发生率8.33%,对照组中术后并发症发生率为25.0%,两组比较,差异有统计学意义(P < 0.05)。对照组出现张力性气颅和颅内感染,目前的解释是,由于单骨孔清洗的不彻底,残留的清洗液和血肿交叉,从而导致颅内的感染,这也可能是导致患者最终死亡的主要原因。这就更加充分的说明双骨孔技术可以彻底清除血肿,且腔内清洗较单骨孔完全,减少了术后腔内的残余量,从而大大减少了患者术后的并发症。
Taussky等[10]通过分析骨孔数量与术后复发率间的关系发现,骨孔数量是预测术后复发率的独立相关因素,单骨孔手术组的术后复发率较双骨孔组明显增加,本研究分析结果与之类似。观察患者术后仅有2例复发,复发率为4.16%,对照组复发8例,复发率为16.67%。两组比较,差异有统计学意义(P < 0.05)。
双骨孔技术由于引流彻底,清洗充分,减少了颅内感染的发生,降低了患者的术后复发率,也大大缩短了患者的住院时间。从本研究亦可发现,观察组患者平均住院天数为(6.1± 3.4)d,对照组平均住院天数为(10.5±3.9)d,两组比较,差异有统计学意义(P < 0.05)。
在治疗CSDH时需要注意的几点:①CSDH患者年龄偏大,若条件许可,尽量采用局部麻醉,尽量缩短手术的时间,避免手术时间长造成的颅内感染发生。②手术过程中清洗的速度要慢,但要尽量清除血肿,周围积液以及局部形成的纤溶物质及纤维蛋白降解产物,从而最大程度上恢复硬膜下腔的正常止血机制。③手术过程中需要排除全部空气,清洗液注满血肿腔,骨孔使用明胶海绵填充,头皮各层缝合严格无菌操作,通过引流管将生理盐水反复多次、缓慢注入血肿腔,边注入边回抽空气,直至抽尽空气为止[11],防止张力性气颅发生。④术中钻孔时位置应尽量避开皮层运动中枢,引流管切记不能过粗、过硬,放置引流管时要缓慢、轻柔,引流管不要放置太深以免刺破血肿包膜,插入脑内。避免继发性癫痫的发生[11]。⑤术后引流要充分,定期观察引流管的通畅性,还需要定期的CT复查,确保颅内积液量。
综上所述,双骨孔技术治疗CSDH疗效显著,血肿清除率高,损伤小且并发症少,可作为外科治疗CSDH的一种较理想的手术方式。
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